속도 상수(Rate constant), 평형 상수(Equilibrium constant)의 개념과 의미

목차

Ⅰ. 서 론

Ⅱ. 본 론
1. 속도방적식
2. 반응속도
3. 속도상수(rate constant)
4. 평형 상수(equbrim constant)
5. 평형 근처에서의 반응

Ⅲ. 결 론

본문내용

P
이 활성화착물
AB^
는 모든 점에서 정상분자와 동일하다고 간주하지만 단 한가지 점만이 예외이다. 즉 반응축 방향 (반응물에서 생성물로 변환하는 방향)으로의 진동이 생성물로 분해하는 병진자유도와 같다고 가정한 것이다. 이 자유도가 고전적 진동으로 다루면 온도 T에서 그의 진동수 v는
hv~=~k_B}{T~ergs/molecule
와 같다 여기서
k_B
는 속도상수가 아닌
k=~{R}over{N_A}
인 볼츠만 상수이다. 이 모델에 따른 반응속도는 진동수가 클수록 또 활성화착물이 많을수록 커질 것이다.
반응속도~=~v·[AB^ }{]~=~ [A][B]
여기서 속도상수 는
~=~v·{{[AB^ }{]}}over{[A][B]}
로 된다. 반응물과 활성화착물 사이의 평형상수
K^ }{~=~[{AB^ }]/[A][B]
이고 또 윗식에서
v~=~{{k_B}T}}over{h}
이므로
열역학에서 활성화착물의 생성자유에너지
DELTAG^
는
- DELTA G^ }{=RT~ ln ~K^
이므로
~=~{RT}over{{N_A}{h}}e^{{- DELTA G^ }{/RT}}
반응속도는 활성화자유에너지로 통제된다.
G^ }{~=~ H^ }{~-~T S^
로 나타내어지므로
~=~{RT}over{{N_A}h}{{e^{{ S^ }/R}}}{e^{{- H^ }{/RT}}}
H^ ~
와
E_a
와의 관계는 지루한 수학적인 절차를 밟으면 다음을 얻는다.
DELTA H^ }{~=~E_a}{~-~ER~+~ DELTA (PV)^
고체와 액체와 같은 응축계에서
DELTA (PV)^ }{~=~0
이다. 따라서 응축계는
~=~{RT}over{{N_A}h}e^{{ DELTA S^ }/R}e^{+1}e^{{-E_a}/RT}}
의 속도상수를 얻는다. 기체반응의 경우에는
DELTA H^ }{~=~E_a}{~-~RT~+~ DELTA (PV)^
~~~~~=~E_a}{~-~RT~+~ DELTA n_g^ }{RT
이다.
DELTA n_g^
는 활성화착물의 몰수와 반응물의 몰수와의 차이다. 따라서 1분자반응의 경우
DELTA n_g^ }{=0
이므로 속도상수는
~=~{RT}over{{N_A}h}e^{{ DELTA S^ }/R}e^{+1}e^{{-E_a}/RT}}
가 된다. 두 분자반응의 경우
DELTA n_g^ }{=-1
이므로
DELTA H^ }{~=~E_a^ }{-`2RT
가 된다. 따라서
~=~{RT}over{{N_A}h}e^{ {DELTA S^ }{/R}}e^{+2}e^{{-E_a}{/RT}}
가 된다.
⊙ 열역학적 양인 평형 상수를 반응 속도 상수와 연결시켜 주는 식
Ⅳ. 참고문헌
1. 물리화학 / LAIDLER·MEISER / 자유카데미 / 1997
2. 일반화학 / 김완규 외공역 / 형설출판사 / 1999
3. 물리화학의 요점 / P. W. Atkins / 청문각 / 1997
4. 물리화학의 원리 / 공대일 외 공저 / 학문사 / 1999
5. 물리화학 / P. W. Atkins / 청문각 / 2000

키워드

속도상수,   평행상수,   속도상수와 평행상수,   속도방정식,   물리화학,   반응속도